FR3135708A1

FR3135708A1 - Aeronef a trainee reduite par la reduction d’intensite des tourbillons marginaux

Info

Publication number: FR3135708A1
Application number: FR2204794A
Authority: FR
Inventors: Angel AGUIRRE Miguel; Andrew Turnbull; Sébastien DUPLAA; Xavier CARBONNEAU
Original assignee: Safran SA; Institut Superieur de lAeronautique et de lEspace
Current assignee: Safran SA; Institut Superieur de lAeronautique et de lEspace
Priority date: 2022-05-19
Filing date: 2022-05-19
Publication date: 2023-11-24

Abstract

AERONEF A TRAINÉE RÉDUITE PAR LA REDUCTION D’INTENSITE DES TOURBILLONS MARGINAUX La présente invention concerne un groupe propulsif (10) pour aéronef (2) à voilure fixe, le groupe propulsif comprenant une nacelle (12) accueillant au moins deux soufflantes non coaxiales, ladite nacelle comprenant une paroi supérieure, une paroi inférieure, et deux parois latérales assurant la liaison entre les parois supérieure et inférieure, chacune des parois ayant un bord amont et un bord aval, les parois définissant ensemble un carénage généralement oblong ou rectangulaire, remarquable en ce que la nacelle comprend au moins une ailette agencée au voisinage d’un coin du carénage, l’ailette s’étendant intérieurement au carénage depuis une des parois et étant plus proche du bord aval que du bord amont de la paroi depuis laquelle elle s’étend.L’invention a également pour objet un aéronef remarquable en ce qu’il comprend des groupes propulsifs selon l’invention. (Figure à publier avec l'abrégé : Figure 1)

Description

AERONEF A TRAINEE REDUITE PAR LA REDUCTION D’INTENSITE DES TOURBILLONS MARGINAUX

L’invention a trait au domaine des aéronefs, plus particulièrement des aéronefs comprenant un fuselage généralement allongé et une voilure constituée de deux ailes disposées de part et d’autre du fuselage.

Art antérieur

La portance d’une voilure d’aéronef induit une traînée aérodynamique par la formation de tourbillons. En effet, la portance résulte d’une différence de vitesse entre l’extrados et l’intrados de la voilure, provoquant, outre une différence de pression, une circulation rotationnelle autour de la voilure formant des tourbillons dans le sillage de la voilure.

Aussi, la différence de pression entre l’extrados et l’intrados de la voilure provoque à chacune des deux extrémités de la voilure des tourbillons marginaux. Ces tourbillons forment une traînée induite en ce qu’elle est consommatrice d’énergie des phénomènes aérodynamiques liés à la portance de la voilure. Il est à noter qu’une voilure, comme tout autre élément en contact avec l’écoulement d’air, provoque également une traînée de frottement liée à la viscosité de l’air au niveau de la couche limite.

Il est généralement recherché de diminuer la traînée d’une voilure, en particulier la traînée induite, c’est-à-dire celle liée à la portance de la voilure.

Le document de brevet publié WO 2021/074516 A1 propose une architecture d’avion avec un fuselage allongé, une voilure portante constituée de deux ailes disposées de part et d’autre du fuselage, et deux nacelles portantes disposées directement à l’arrière des deux ailes, de manière à être directement dans le sillage des deux ailes. Chacune des nacelles forme un carénage d’entrée d’air, avec une paroi supérieure, une paroi inférieure et deux parois latérales, et loge plusieurs moteurs de propulsion dans le carénage. Les parois supérieure et inférieure forment une voilure portante auxiliaire. Le bord d’entrée d’air de la paroi inférieure est disposé directement en aval du bord de fuite de l’aile correspondante, de manière à tirer parti du sillage de l’aile.

Cette conception a pour objectif de réduire la traînée aérodynamique et d’augmenter la portance de l’avion. De la même manière que les ailes de l’aéronef, les surfaces portantes de la nacelle peuvent générer des tourbillons induits, notamment aux extrémités latérales des parois portantes (inférieure et supérieure). Il existe donc une marge d’amélioration afin de réduire davantage la traînée aérodynamique et d’assurer une diminution de la consommation de carburant.

La présente invention a pour objectif de proposer un groupe propulsif pour un aéronef bénéficiant des avantages de l’art antérieur en termes de faible traînée et portance accrue et vise à fortement réduire voire éliminer la création des tourbillons marginaux à l’intérieur de la nacelle tout en gardant une poussée suffisante pour que l’aéronef assure efficacement toutes ses phases de vol.

L’invention a pour objet un groupe propulsif pour aéronef à voilure fixe, le groupe propulsif comprenant une nacelle accueillant au moins deux soufflantes non coaxiales, ladite nacelle comprenant une paroi supérieure, une paroi inférieure, et deux parois latérales assurant la liaison entre les parois supérieure et inférieure, chacune des parois ayant un bord amont et un bord aval, les parois définissant ensemble un carénage généralement oblong ou rectangulaire, remarquable en ce que la nacelle comprend au moins une ailette agencée au voisinage d’un coin du carénage, l’ailette s’étendant intérieurement au carénage depuis une de ses parois et étant plus proche du bord aval que du bord amont de la paroi depuis laquelle elle s’étend.

Le profil de la nacelle n’est pas de forme sensiblement circulaire mais est plutôt oblong ou rectangulaire, la nacelle accueillant au moins deux soufflantes non coaxiales. Les parois supérieure et inférieure de la nacelle sont portantes.

A cet effet, la nacelle de l’aéronef présente au niveau des coins d’au moins une de ses deux extrémités latérales, des tourbillons marginaux causés par la portance de la nacelle. Lorsque la nacelle est oblongue, c’est-à-dire lorsque les parois latérales sont arquées plutôt que rectilignes, on entend par « coin » une zone d’extrémité latérale de la nacelle.

L’au moins une ailette étant agencée au voisinage du coin signifie que ladite ailette est préférentiellement agencée à au plus 30% d’une distance séparant un premier coin d’un deuxième coin. En effet, le carénage de la nacelle comporte au moins une extrémité latérale, un coin supérieur formé par la paroi supérieure et la paroi latérale de la nacelle, et un deuxième coin formé par la paroi inférieure et ladite paroi latérale.

Préférentiellement, l’au moins une ailette s’étend perpendiculairement à la paroi (latérale et/ou supérieure et/ou inférieure) à partir de laquelle ladite ailette s’étend.

L’au moins une ailette proche du coin permet de générer un tourbillon opposé de sorte à créer une interaction tourbillonnaire avec le tourbillon marginal initialement créé dans le coin de la nacelle, permettant ainsi de diminuer l’intensité nette des tourbillons marginaux et donc de la traînée induite générée par la nacelle.

De façon avantageuse, les ailettes ne génèrent pas une circulation d’air additionnelle. A cet effet, la réduction de la traînée induite de la nacelle est atteinte sans variation de la portance, ce qui permet de préserver cette dernière.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette s’étend depuis une paroi latérale et comprend un extrados faisant face à la paroi supérieure et un intrados faisant face à la paroi inférieure.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette s’étend depuis la paroi inférieure ou depuis la paroi supérieure et comprend un intrados et un extrados, ledit extrados faisant face à la paroi latérale la plus proche.

Les deux parois latérales définissent une étendue totale de la nacelle. Préférentiellement, l’au moins une ailette est agencée de manière adjacente à une des deux parois latérales.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, d’amont vers l’aval, l’au moins une ailette vient progressivement en saillie du carénage jusqu’à une longueur maximale avant de s’effiler vers l’aval.

Avantageusement, la forme progressive de l’au moins une ailette permet de faciliter le guidage du flux d’air rencontrant l’ailette. Cela permet également de lisser davantage l’interaction tourbillonnaire de l’amont vers l’aval afin de réduire davantage des éventuelles perturbations aérodynamiques dues à l’interaction tourbillonnaire et qui peuvent présenter un risque de perte de poussée.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette est d’une longueur correspondant à environ 10% de la distance entre le bord amont et le bord aval de la paroi depuis laquelle elle s’étend. Une ailette plus longue n’est pas indispensable car elle n’aurait pas d’effet sur les tourbillons et viendrait donc rajouter une masse inutile à l’aéronef et de la traînée de frottement.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette est d’une largeur maximale comprise entre 5 et 10% de la distance entre les parois latérales. De même, une ailette trop large n’est pas indispensable.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette est disposée dans une portion aval de la nacelle s’étendant sur moins de 30% de la distance entre le bord amont et le bord aval de la paroi depuis laquelle elle s’étend.

Il est préférable que la longueur de l’au moins une ailette corresponde à au moins 10% et à au plus 30% de la distance séparant le bord amont du bord aval de la paroi à partir de laquelle ladite ailette s’étend.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, les parois latérales comprennent chacune deux ailettes, au voisinage de leurs coins respectifs avec les parois inférieure et supérieure.

Dans cette configuration, l’au moins une ailette comprend une ailette supérieure s’étendant au voisinage du coin supérieur et dont l’extrados étant en face de la paroi supérieur, l’au moins une ailette comprenant, en outre, une ailette inférieure s’étendant au voisinage du coin inférieur et dont l’intrados étant en face de la paroi inférieure.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, les deux ailettes respectives à une paroi latérale donnée sont éloignées l’une de l’autre d’une distance correspondant à au moins 70% d’une hauteur totale du carénage.

Avantageusement, la proximité de l’ailette supérieure à l’ailette inférieure permet la création de deux tourbillons opposés (contrarotatifs aux tourbillons marginaux) en proximité l’un par rapport à l’autre, éliminant ainsi de façon partielle l’énergie transmise à l’écoulement externe au niveau du sillage de la nacelle, ce qui permet de réduire efficacement l’intensité locale du tourbillon marginal et la traînée induite.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, l’au moins une ailette comprend deux ailettes sensiblement parallèles s’étendant respectivement depuis la paroi supérieure et la paroi inférieure et agencées au voisinage de deux coins respectifs avec une même paroi latérale.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, le groupe propulsif comprend une paroi verticale reliant la paroi supérieure à la paroi inférieure et sensiblement parallèle aux parois latérales, et au moins une ailette intermédiaire agencée au voisinage d’un coin entre la paroi verticale et l’une des parois supérieure ou inférieure.

L’invention a également pour objet un aéronef à voilure fixe comprenant un fuselage, deux ailes et deux groupes propulsifs disposés respectivement de part et d’autre du fuselage, en aval et à distance des ailes, lesdits groupes propulsifs formant une voilure auxiliaire à portance positive, comprenant deux extrémités déterminant une envergure de ladite voilure auxiliaire, remarquable en ce que les groupes propulsifs sont conformes à l’un des modes de réalisation évoqués ci-dessus, les ailettes étant dimensionnées pour qu’en conditions de vol, des tourbillons marginaux produits aux deux extrémités de la voilure auxiliaire interagissent avec des tourbillons opposés produits au droit des ailettes de sorte à diminuer la traînée tourbillonnaire de la nacelle après interaction.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, la diminution de la traînée tourbillonnaire de la nacelle est d’au moins 5%, et préférentiellement d’au moins 50%. Plus préférentiellement, la réduction de la traînée tourbillonnaire de la nacelle est de 10%. Il est entendu que cette diminution est comparable à la traînée tourbillonnaire générée par une nacelle dépourvue d’ailettes.

Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, chaque ailette s’étend axialement suivant une direction qui est sensiblement parallèle à la direction qu’assume le flux d’air dans le carénage du groupe propulsif.

De manière générale, l’invention permet de diminuer les tourbillons marginaux de la nacelle et réduisent d’autant la trainée induite de la nacelle. Il s’en suit une économie de carburant. Conjointement, les turbulences de sillage de l’aéronef sont réduites, ce qui présente un bénéfice pour la fluidité du trafic aérien aux abords de la piste.

L’invention est adaptable aux avions existants car elle ne requiert pas de modification d’une aile ou d’un fuselage standard.

représente un aéronef selon l’invention ;

représente une vue isométrique d’une nacelle selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

illustre schématiquement des interactions tourbillonnaires dans un carénage de la nacelle de la ;

représente une vue agrandie d’un côté latéral d’une nacelle selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;

illustre schématiquement une interaction tourbillonnaire dans le carénage de la nacelle de la .

Description détaillée

Les figures représentent les éléments de manière schématique. Certaines dimensions peuvent être exagérées afin de faciliter la lecture des dessins.

L’amont et l’aval s’entendent dans le sens d’écoulement d’un flux aérodynamique. La direction longitudinale est la direction de plus grande dimension de l’aéronef, i.e. parallèle au fuselage (correspond à l’axe X de la ). La direction transversale (axe Y de la ) est perpendiculaire au fuselage et horizontale lorsque l’aéronef est au sol.

Il est entendu que des modes de réalisation particuliers de l’invention sont dessinés mais que les figures ne limitent en rien l’étendue de protection qui est seulement dictée par les revendications.

Aussi, chaque élément de chaque figure peut être combiné avec chaque autre élément de chaque autre figure selon toutes les combinaisons techniquement possibles.

La présente un aéronef 2. Celui-ci est composé d’un fuselage 4 et de deux ailes 6, fixes par rapport au fuselage 4. Les ailes sont munies de volets 8.

De part et d’autre du fuselage 4 et en aval des ailes 6 se situent deux groupes propulsifs 10. Par « groupe propulsif » on entend un module apte à générer une poussée nécessaire au vol de l’aéronef 2.

Le groupe propulsif 10 comprend une nacelle 12 qui peut être reliée mécaniquement au fuselage 4 et/ou à l’aile 6 par des moyens de liaison. Un bras s’étendant sensiblement transversalement depuis le fuselage 4 peut par exemple relier la nacelle 12 au fuselage 4 du côté aval de la nacelle 12.

La nacelle 12 comprend une pluralité de soufflantes. Celles-ci peuvent être entraînées en rotation par une turbine respective. Chaque soufflante peut faire partie d’un ensemble autonome (type turboréacteur avec compresseur, chambre de combustion et turbines). Alternativement, les turbines qui entraînent les soufflantes peuvent être entraînées par un gaz sous pression produit à un autre endroit de l’aéronef : par exemple, un compresseur commun pour plusieurs soufflantes peut alimenter les turbines des nacelles en gaz sous pression. Dans une autre variante, les soufflantes sont entraînées par un moteur électrique.

L’aéronef 2 comprend plusieurs voilures fixes générant de la portance, tel qu’un empennage 3, les ailes 6 et la nacelle 12. A cet effet, ces éléments créent des tourbillons marginaux 3’, 6’ et 12’, respectivement au droit des extrémités desdites voilures fixes, ces extrémités étant éloignées du fuselage 4.

Ainsi, les deux nacelles 12 de part et d’autre du fuselage 4 sont considéré comme formant une voilure auxiliaire. La présente invention vise à limiter la traînée associée aux tourbillons marginaux 12’ aux extrémités latérales de la voilure auxiliaire. Cette réduction sera détaillée dans la présente description.

La présente à sa partie droite une vue isométrique d’une portion aval 12.2 de la nacelle 12 de la .

En référence à la partie droite de la , la nacelle 12 est délimitée latéralement des deux côtés par une paroi latérale 17, en bas par une paroi inférieure 16 et en haut par une paroi supérieure 14. Les parois inférieure, supérieure et latérales forment un carénage 14, 16, 17 qui définit un passage pour un flux d’air. Des parois verticales 20 reliant la paroi inférieure 16 à la paroi supérieure 14 subdivisent la nacelle en plusieurs compartiments. Chaque compartiment délimite intérieurement un passage d’air accueillant une soufflante 18.

Chacune des parois 14, 16, 17 comprend un bord amont (14.3, 16.3, 17.3) et un bord aval (14.2, 16.2, 17.2), respectivement.

Au niveau de la portion aval 12.2 de la nacelle 12, une paroi intermédiaire 22 peut être agencée, cette dernière s’étend préférentiellement sur une envergure totale de la nacelle 12 (suivant l’axe transversal Y). La paroi intermédiaire 22 est préférentiellement agencée à environ une moitié de la hauteur du carénage.

La partie gauche de la est une vue agrandie d’un côté latéral de la nacelle 2 selon un premier mode de réalisation. Il s’agit ici du côté latéral extérieur au fuselage de l’aéronef de la , et particulièrement du côté tribord de l’aéronef. On y voit une ailette supérieure 24 et une ailette inférieure 26, les deux ailettes 24, 26 s’étendant préférentiellement perpendiculairement à la paroi latérale 17. Ainsi, dans cet exemple, « l’au moins une ailette » de l’invention est constituée des deux ailettes 24, 26.

Dans cette configuration, l’ailette supérieure 24 est proche de la paroi supérieure 14, et particulièrement proche d’un coin supérieur 14.1 formé entre ladite paroi supérieure 14 et la paroi latérale. Parallèlement, l’ailette inférieure 26 est proche de d’un coin inférieur 16.1 formé entre la paroi inférieure 16 et la paroi latérale 17.

Par « proche », on entend à une distance du coin correspondant à moins de 10% de la hauteur H du carénage 14, 16, 17.

Toutefois, dans une alternative au premier mode de réalisation (non illustrée), « l’au moins une ailette » ne comprend qu’une seule ailette, à savoir l’ailette supérieure 24 ou l’ailette inférieure 26.

Les ailettes 24, 26 sont disposées plus proches du bord aval 17.2 de la paroi latérale 17 (sensiblement au même niveau que la portion aval 12.2 de la nacelle 12) que du bord amont 17.3 de ladite paroi 17.

Selon le premier mode de réalisation illustré à la , de la partie amont 12.3 de la nacelle 12 vers la portion aval 12.2, chaque ailette 24, 26 vient progressivement en saillie intérieurement au carénage jusqu’à une longueur maximale l avant de s’effiler vers la portion aval 12.2.

De préférence, la longueur l correspond préférentiellement à environ 10% de la distance L entre le bord amont 17.3 et le bord aval 17.2 de la paroi latérale 17. Ici le terme environ désigne une marge de ±5% de la valeur nominale. Toutefois, la longueur l peur aller jusqu’à 30% de ladite distance.

Chaque ailette 24, 26 est d’une largeur maximale w comprise entre 5 et 10% de la distance D entre les parois latérales 17. A cet effet, la largeur maximale w correspond à 5% et jusqu’à 10% de l’envergure totale de la nacelle 12.

De préférence, les deux ailettes 24, 26 sont parallèles et agencées symétriquement dans la nacelle 12, éventuellement de manière symétrique de part et d’autre de la paroi intermédiaire 22. Dans cette configuration, l’ailette supérieure 24 comprend un extrados 24.1 faisant face à la paroi supérieure 14 et un intrados 24.2 faisant face à la paroi intermédiaire 22. L’ailette inférieure 26 comprend un extrados 26.1 faisant face à la paroi intermédiaire 22 et un intrados 26.2 faisant face à la paroi inférieure 16.

Préférentiellement, les deux ailettes 24, 26 sont éloignées l’une de l’autre d’une distance correspondant à au moins 70% de la hauteur totale du carénage. L’éloignement entre les deux ailettes 24, 26 peut aller jusqu’à 90% de la hauteur du carénage.

En complément ou en alternative des ailettes 24, 26, une ou des ailettes peu(ven)t s’étendre depuis la paroi verticale 20, afin d’assurer une annulation tourbillonnaire interne, par exemple, en annulant un éventuel tourbillon pouvant être généré au voisinage d’un coin 20.1 formé par la paroi latérale 20 et la paroi supérieure 14.

En complément des ailettes 24 et 26, deux autres ailettes disposées aux deux autres coins du carénage peuvent être prévues. Ces dernières peuvent être symétriques par rapport à un plan médian (vertical) de la nacelle aux ailettes 24, 26.

La illustre schématiquement les interactions tourbillonnaires dans le carénage de la nacelle 12 de la .

Au droit du coin supérieur 14.1 de la nacelle, un premier tourbillon marginal interne 14’ peut être observé, ce dernier étant généré par la portance de la nacelle 12 et plus précisément de la paroi supérieure 14. Similairement, au droit du coin inférieur 16.1 de la nacelle, un deuxième tourbillon marginal interne 16’ est le fait de la portance de la paroi inférieure 16.

Il est à noter que le tourbillon marginal 12’ de la peut résulter de la combinaison des deux tourbillons marginaux internes 14’ et 16’.

Une annulation tourbillonnaire partielle a lieu dans le carénage grâce aux tourbillons opposés 24’ et 26’ générés respectivement par les ailettes 24, 26. Dans cette configuration, le premier tourbillon marginal interne 14’ peut être annulé par le premier tourbillon opposé 24’, et similairement, le deuxième tourbillon marginal interne 16’ peut être annulé par le deuxième tourbillon opposé 26’.

Il est à noter que les deux ailettes 24, 26 créent en plus des tourbillons opposés 24’, 26’, une couche de vorticité 28 le long de la paroi latérale 17, cette vorticité correspond à une déviation de l’écoulement de l’air vers le bas entre l’ailette supérieure 24 et l’ailette inférieure 26. En effet, la couche de vorticité 28 induit un flux ayant une vitesse induite V résultante de la circulation de ladite vorticité 28 vers le bas depuis l’ailette supérieure 24.

Dans cette configuration, la couche de vorticité 28 produit une circulation d’air égale en quantité et opposée en sens de rotation à celui des tourbillons de coin 24’ et 26’. Ainsi, la présence des ailettes 24, 26 annule les tourbillons sans entraver la portance de la nacelle. La réduction de la traînée induite de la nacelle est donc atteinte sans détériorer sa portance.

La représente une vue agrandie d’un côté latéral d’une nacelle selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

Dans ce cas, l’au moins une ailette est formée d’une ailette supérieure 24 et d’une ailette inférieure 26. Comme pour le cas précédent, une seule ailette peut également suffire.

Les deux ailettes 24, 26 sont préférentiellement identiques aux ailettes 24, 26 selon le premier mode de réalisation mais leurs dispositions dans le carénage de la nacelle sont différentes.

Les deux ailettes 24, 26 sont ici sensiblement parallèles et alignées, s’étendant respectivement depuis la paroi supérieure 14 et depuis la paroi inférieure 16. Les ailettes 24, 26 sont toutefois cette fois encore agencées au voisinage des deux coins respectifs 14.1 et 16.1 avec la paroi latérale 17.

Les deux ailettes 24, 26 s’étendent préférentiellement perpendiculairement aux bords aval de la paroi supérieur 14 et de la paroi inférieure 16. L’ailette supérieure 24 est proche du coin supérieur 14.1 et l’ailette inférieure 26 est proche du coin inférieur 16.1. De préférence, le bord aval de chacune des deux parois 14 et 16 est formé d’un volet pivotant permettant ainsi de régler la section de sortie de l’air de la nacelle.

Avantageusement, cela permet une gestion du flux sortant qui permet de réduire davantage le tourbillon marginal en sortie de la nacelle.

De préférence, les deux ailettes 24, 26 sont parallèles et agencées symétriquement dans la nacelle 12 par rapport à la paroi intermédiaire 22. Alternativement, et comme décrit sur la , les ailettes 24, 26 peuvent être antisymétriques par rapport à la paroi intermédiaire 22.

En effet, sur la , l’extrados 24.1 de l’ailette supérieure 24 fait face à la paroi verticale adjacente (paroi verticale 20 de la ) et l’intrados 24.2 fait face à la paroi latérale 17. Parallèlement, l’extrados 26.1 de l’ailette inférieure 26 fait face à la paroi intermédiaire 22 et l’intrados 26.2 fait face à la paroi inférieure 16.

Avantageusement cette disposition et cette orientation des ailettes 24, 26 permet de générer les tourbillons opposés 24’ et 26’ afin d’assurer l’annulation tourbillonnaire avec les deux tourbillons marginaux internes 14’ et 16’.

L’invention ne se limite pas aux deux modes de réalisation décrits. En effet, les deux modes sont combinables. A cet effet, la nacelle 12 de la peut comprendre à la fois l’au moins une ailette s’étendant de la paroi latérale selon le premier mode réalisation, ainsi que l’au moins une ailette s’étendant de la paroi inférieure et/ou de la paroi supérieure selon le deuxième mode de réalisation de l’invention.

La combinaison des deux modes de réalisation de l’invention peut correspondre à une nacelle ayant quatre ailettes, deux s’étendant de la paroi latérale, et deux autres s’étendant de la paroi supérieure et inférieure. Alternativement ou en complément, la nacelle peut comprendre des ailettes à ses quatre coins : coins supérieurs et inférieurs, latéralement intérieurs (i.e. proche du fuselage) ou extérieurs.

A cet égard, les dimensions (l, w) ainsi que les épaisseurs des ailettes de l’invention peuvent varier l’une par rapport à l’autre afin d’assurer une annulation tourbillonnaire efficace et ciblée selon l’intensité du tourbillon marginal à annuler.

De plus, des ailettes intermédiaires peuvent être ajoutées aux parois verticales de la nacelle afin d’assurer une annulation tourbillonnaire dans tous les coins à l’intérieur de la nacelle.

La diminution de l’intensité totale de la traînée tourbillonnaire est d’au moins 5%, et préférentiellement d’au moins 50% et peut même être une annulation totale des tourbillons marginaux aux extrémités de la nacelle.

Claims

Groupe propulsif (10) pour aéronef (2) à voilure fixe, le groupe propulsif (10) comprenant une nacelle (12) accueillant au moins deux soufflantes (18) non coaxiales, ladite nacelle (12) comprenant une paroi supérieure (14), une paroi inférieure (16), et deux parois latérales (17) assurant la liaison entre les parois supérieure (14) et inférieure (16), chacune des parois (14, 16) ayant un bord amont (14.3, 16.3) et un bord aval (14.2, 16.2), les parois définissant ensemble un carénage (14, 16, 17) généralement oblong ou rectangulaire, caractérisé en ce que la nacelle (12) comprend au moins une ailette (24, 26) agencée au voisinage d’un coin (14.1, 16.1, 20.1) du carénage (14, 16, 17), l’ailette (24, 26) s’étendant intérieurement au carénage (14, 16, 17) depuis une de ses parois (14, 16, 17) et étant plus proche du bord aval que du bord amont de la paroi (14, 16, 17) depuis laquelle elle s’étend.
Groupe propulsif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’au moins une ailette (24, 26) s’étend depuis une paroi latérale (17) et comprend un extrados (24.1, 26.1) faisant face à la paroi supérieure (14) et un intrados faisant face à la paroi inférieure (16).
Groupe propulsif (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’au moins une ailette (24, 26) s’étend depuis la paroi inférieure (16) ou depuis la paroi supérieure (14) et comprend un intrados (24.2, 26.2) et un extrados (24.1, 26.1), ledit extrados (24.1, 26.1) faisant face à la paroi latérale (17, 20) la plus proche.
Groupe propulsif (10) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que d’amont (12.3) vers l’aval (12.2), l’au moins une ailette (24, 26) vient progressivement en saillie du carénage (14, 16, 17) jusqu’à une longueur maximale (l) avant de s’effiler vers l’aval (12.2).
Groupe propulsif (10) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’au moins une ailette (24, 26) est d’une longueur (l) correspondant à environ 10% de la distance (L) entre le bord amont (14.3, 16.3, 17.3) et le bord aval (14.2, 16.2, 17.2) de la paroi (14, 16, 17) depuis laquelle elle s’étend.
Groupe propulsif (10) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’au moins une ailette (24, 26) est d’une largeur maximale (w) comprise entre 5 et 10% de la distance (D) entre les parois latérales (17).
Groupe propulsif (10) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’au moins une ailette (24, 26) est disposée dans une portion aval (12.3) de la nacelle s’étendant sur moins de 30% de la distance (L) entre le bord amont (14.3, 16.3, 17.3) et le bord aval (14.2, 16.2, 17.2) de la paroi (14, 16, 17) depuis laquelle elle s’étend.
Groupe propulsif (10) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les parois latérales (17) comprennent chacune deux ailettes (24, 26), au voisinage de leurs coins respectifs (14.1, 16.1) avec les parois inférieure (16) et supérieure (14).
Groupe propulsif (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux ailettes (24, 26) respectives à une paroi latérale (17) donnée sont éloignées l’une de l’autre d’une distance correspondant à au moins 70% d’une hauteur totale (H) du carénage (14, 16, 17).
Groupe propulsif (10) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l’au moins une ailette (24, 26) comprend deux ailettes (24, 26) sensiblement parallèles s’étendant respectivement depuis la paroi supérieure (14) et la paroi inférieure (16) et agencées au voisinage de deux coins respectifs (14.1, 16.1) avec une même paroi latérale (17).
Groupe propulsif (10) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend une paroi verticale (20) reliant la paroi supérieure (14) à la paroi inférieure (16) et sensiblement parallèle aux parois latérales (17), et au moins une ailette intermédiaire agencée au voisinage d’un coin (20.1) entre la paroi verticale (20) et l’une des parois supérieure (14) ou inférieure (16).
Aéronef (2) à voilure fixe comprenant un fuselage (4), deux ailes (6) et deux groupes propulsifs (10) disposés respectivement de part et d’autre du fuselage (4), en aval et à distance des ailes (6), lesdits groupes propulsifs (10) formant une voilure auxiliaire à portance positive, comprenant deux extrémités déterminant une envergure de ladite voilure auxiliaire, caractérisé en ce que les groupes propulsifs (10) sont conformes à l’une des revendications 1 à 11, les ailettes (24, 26) étant dimensionnées pour qu’en conditions de vol, des tourbillons marginaux (12’) produits aux deux extrémités de la voilure auxiliaire interagissent avec des tourbillons opposés (24’, 26’) produits au droit des ailettes (24, 26) de sorte à diminuer la traînée tourbillonnaire de la nacelle (12) après interaction.
Aéronef (2) selon la revendication 12, caractérisé en ce que la diminution de la traînée tourbillonnaire de la nacelle (12) est d’au moins 5%, et préférentiellement d’au moins 50%.
Aéronef (2) selon l’une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que chaque ailette (24, 26) s’étend axialement suivant une direction qui est sensiblement parallèle à la direction qu’assume le flux d’air dans le carénage du groupe propulsif (10).